專利名稱：芯片封裝結(jié)構(gòu)及其封裝制程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導體組件及其制程，且特別是有關(guān)于一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其封裝制程。
背景技術(shù)：
近年來，隨著集成電路(Integrated Circuit，IC)芯片的內(nèi)部線路的積集度(integration)不斷地攀升，芯片所產(chǎn)生的熱也不斷增加。就個人計算機而言，高積集度的集成電路芯片(例如中央處理器或是繪圖芯片等集成電路芯片)均會產(chǎn)生大量的熱。為了使上述的集成電路芯片能夠維持正常運作，集成電路芯片必須維持在較佳的工作溫度下，以避免溫度過高造成效能下降或損壞。換言之，隨著集成電路芯片的運算速度與數(shù)據(jù)處理量不斷增加，其對于散熱方面的需求也相對地提高。
另一方面，在半導體組件朝向輕、薄、短、小的趨勢發(fā)展下，目前已發(fā)展出在承載器上形成凹穴(cavity)，以容置芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點在于可縮減封裝結(jié)構(gòu)厚度，并可提升其散熱效果及電性。
圖1為現(xiàn)有的一種結(jié)合散熱片的芯片封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請參考圖1，芯片封裝結(jié)構(gòu)100是由一線路基板110、一芯片120、多條焊線130、一散熱片140以及一封裝膠體150所構(gòu)成。線路基板110配置于散熱片140的一接合面140a上，且線路基板110具有一開口112，用以暴露部份的接合面140a。其中，通過線路基板110的開口112與散熱片140的接合面140a便可構(gòu)成上述可供芯片120放置的凹穴(cavity)。此外，芯片120配置于開口112所暴露的接合面140a上，并且通過多條焊線130耦接至線路基板140上的接點(contact)。
請再參考圖1，封裝膠體150配置于開口112所暴露的接合面140a上，并覆蓋芯片120、焊線130與部份的線路基板110。此外，線路基板110的焊球墊(ball pad)上可配置有多個焊球(solder ball)160，以供芯片封裝結(jié)構(gòu)100與外界耦接之用。承上所述，當芯片封裝結(jié)構(gòu)100處于一般操作狀態(tài)時，芯片120與線路基板110會產(chǎn)生大量的熱。此時，這些熱會傳遞到散熱片140上，以達到散熱的目的。
值得注意的是，現(xiàn)有在進行線路基板110與散熱片140的結(jié)合時，乃是采用直接黏著的方式，亦即在線路基板110與散熱片140之間形成一黏著層170，以將線路基板110固定于散熱片140上。然而，由于線路基板110容易在制程中或使用時受到環(huán)境溫度的影響產(chǎn)生變形，而無法有效地貼合于散熱片140的接合面140a。如此一來，不僅導致芯片封裝結(jié)構(gòu)100的散熱效果變差、可靠度降低，更會造成后續(xù)的打線(wire bond)或植球(ball mount)作業(yè)困難，進而影響制程良率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，其線路基板與散熱片可直接通過一定位結(jié)構(gòu)結(jié)合，因此可得到較佳的散熱能力以及較高的可靠度。
本發(fā)明的再一目的是提供一種芯片封裝制程，其可使線路基板與散熱片之間穩(wěn)固結(jié)合，因此具有較高的制程良率基于上述目的，本發(fā)明提出一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，其主要包括一散熱片、一線路基板、多個定位結(jié)構(gòu)、一芯片、多條焊線以及一封裝膠體。其中散熱片具有一接合面，而線路基板配置于散熱片的接合面上，且線路基板具有一開口，其暴露出部分的接合面。此外，定位結(jié)構(gòu)配置于散熱片上，用以固定線路基板，并使線路基板與接合面緊密貼合。芯片配置于開口所暴露的接合面上，而焊線耦接于芯片與線路基板之間。另外，封裝膠體配置于開口所暴露的接合面上，并覆蓋芯片、焊線與部份的線路基板。
在本發(fā)明的較佳實施例中，定位結(jié)構(gòu)例如包括位于接合面的相對兩側(cè)的多個折邊，而線路基板的部分邊緣卡置于折邊內(nèi)。
在本發(fā)明的較佳實施例中，定位結(jié)構(gòu)例如包括配置于接合面上的多個定位銷，而線路基板具有對應(yīng)于定位銷的多個定位孔。
在本發(fā)明的較佳實施例中，芯片封裝結(jié)構(gòu)例如更包括多個焊球，其配置于線路基板遠離散熱片的表面上。
在本發(fā)明的較佳實施例中，芯片封裝結(jié)構(gòu)例如更包括一黏著膠，其配置于芯片與接合面之間。此外，此黏著膠更可配置于線路基板的邊緣與接合面之間。
本發(fā)明另提出一種芯片封裝制程。首先，提供一散熱片與一線路基板，其中散熱片具有一接合面，且散熱片上配置有多個定位結(jié)構(gòu)。此外，線路基板具有一第一表面以及一第二表面，且線路基板具有一開口。接著，將線路基板的第二表面朝向接合面配置，并通過定位結(jié)構(gòu)將線路基板固定于散熱片上，其中線路基板的開口暴露出部分的接合面。然后，配置一芯片于開口所暴露的接合面上。之后，進行一打線制程，以通過多條焊線耦接芯片與線路基板。然后，形成一封裝膠體于開口所暴露的接合面上，以覆蓋芯片、焊線與部份的線路基板。
在本發(fā)明的較佳實施例中，定位結(jié)構(gòu)例如包括位于接合面的相對兩側(cè)的多個折邊，而在將線路基板配置于接合面時，例如是將線路基板由散熱片的外側(cè)沿接合面平移，而使線路基板的部分邊緣卡置于折邊內(nèi)。
在本發(fā)明的較佳實施例中，定位結(jié)構(gòu)例如包括配置于接合面上的多個定位銷，線路基板具有對應(yīng)于定位銷的多個定位孔，而在將線路基板配置于接合面時，例如是使定位銷穿過對應(yīng)的定位孔。
在本發(fā)明的較佳實施例中，完成打線制程之后，更可在線路基板的第一表面上形成多個焊球。
在本發(fā)明的較佳實施例中，配置線路基板之后，并且在配置芯片之前，更可在開口所暴露的接合面上形成一黏著膠。此外，在形成黏著膠時，例如更包括將黏著膠形成于線路基板的邊緣與接合面之間。
本發(fā)明因于散熱片上設(shè)計有可固定線路基板的定位結(jié)構(gòu)，以將線路基板固定于散熱片上，因此可防止線路基板的變形，避免后續(xù)制程的作業(yè)問題。此外，由于本發(fā)明的線路基板與散熱片的緊密貼合，因此可得到較佳的散熱效果，進而提高芯片封裝結(jié)構(gòu)的可靠度。


圖1為現(xiàn)有的一種結(jié)合散熱片的芯片封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖2A～2G依序為本發(fā)明的較佳實施例的一種芯片封裝制程的俯視示意圖。
圖3A~3G依序為圖2A～2G的剖面圖。
圖4A與4B分別為本發(fā)明的較佳實施例的另一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖與其剖面圖。
具體實施例方式
請參考圖2A～2G與圖3A～3G，其中圖2A～2G依序為本發(fā)明的較佳實施例的一種芯片封裝制程的俯視示意圖，而圖3A～3G依序為圖2A～2G的剖面圖。
首先，如圖2A與3A所示，提供一線路基板210與一散熱片240。其中，散熱片具有一接合面240，且散熱片240上配置有多個定位結(jié)構(gòu)。在本實施例中，這些定位結(jié)構(gòu)例如是散熱片240的相對兩側(cè)邊緣所形成的折邊242。此外，線路基板210具有相對應(yīng)的一第一表面210a以及一第二表面210b，且線路基板210具有一開口212。線路基板210的第一表面210a的外圍例如具有多個焊球墊214，且第一表面210a的鄰近于開口212處具有多個接點216，其例如是指狀接點(finger)或其它型態(tài)的接點。
接著，如圖2B與3B所示，將線路基板210的第二表面210b朝向接合面240a配置，并通過上述的定位結(jié)構(gòu)將線路基板210固定于散熱片240上。在本實施例中，定位結(jié)構(gòu)例如是散熱片240兩側(cè)邊緣的折邊242，因此配置線路基板210的方式例如是將線路基板210由散熱片240的外側(cè)沿接合面240a平移，而使線路基板210的部分邊緣進入并卡置于折邊242內(nèi)。如此一來，通過折邊242便可將線路基板210固定于散熱片240的接合面240a上，而線路基板210的開口212暴露出部分的接合面240a。
然后，如圖2C與3C所示，在線路基板210的開口212所暴露的接合面240a上形成一黏著膠270。此外，為了更進一步固定線路基板210在散熱片240上的位置，更例如可以通過上述涂膠的動作，而在線路基板210的邊緣與接合面240a之間形成黏著膠272。
接著，如圖2D與3D所示，將芯片220配置于開口212所暴露的接合面240a上，并且對黏著膠270與272進行固化。如此，芯片220可通過黏著膠270接合于接合面240a上，而位于線路基板210兩側(cè)的黏著膠272則有助于固定線路基板210在接合面240a上的位置。
之后，如圖2E與3E所示，進行一打線制程，以通過多條焊線230將芯片220耦接至線路基板210上的接點216。
接著，如圖2F與3F所示，形成一封裝膠體250于線路基板210的開口212所暴露的接合面240a上。其中，此封裝膠體250至少覆蓋芯片220、焊線230與線路基板210上的接點216，以對芯片220、焊線230與接點216提供保護的效果。
在完成上述步驟之后，已大致形成本發(fā)明的一種芯片封裝結(jié)構(gòu)200。之后，更可如圖2G與3G所示，在線路基板210的第一表面210a的焊球墊214上形成多個焊球260，以做為芯片封裝結(jié)構(gòu)200與外界線路耦接之用。其中，焊球260的高度須大于封裝膠體250，方能使芯片封裝結(jié)構(gòu)200與外界線路順利接合。
在上述實施例中，散熱片的邊緣形成有折邊，用以固定線路基板在散熱片上的位置，并可簡化線路基板與散熱片的接合步驟。當然，除上述實施例外，本發(fā)明更可利用其它型態(tài)的定位結(jié)構(gòu)來固定線路基板，下文中將再提出通過另一種定位結(jié)構(gòu)來固定線路基板的實施例。
請參考圖4A與4B，其分別為本發(fā)明的較佳實施例的另一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖與其剖面圖，其中圖4A與4B是以相同標號標示與上述實施例相同的組件，而關(guān)于這些組件的說明請參考上述實施例，下文不再重復贅述。如圖4A與4B所示，散熱片240的四個角落上例如分別配置有定位銷244，而線路基板210例如具有對應(yīng)于定位銷244的多個定位孔218。當配置線路基板210于接合面240a時，只需將線路基板210的定位孔218對準散熱片240上的定位銷244，并使定位銷244穿過定位孔218，便可將線路基板210固定于散熱片240的接合面240a上。
此外，請再參考圖4A與4B，在將線路基板210固定于散熱片240的接合面240a之后，例如更可在線路基板210周緣與接合面240a的交界處形成黏著膠272，以加強線路基板210與散熱片240之間的接合效果。
值得注意的是，本發(fā)明雖然已于上述多個實施例中列舉折邊、定位銷等不同型態(tài)的定位結(jié)構(gòu)來說明本發(fā)明的特征，但實際上所能采用的定位結(jié)構(gòu)并非僅限于上述實施例所述。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在參照上述實施例后，當可依實際狀況，選用等效的結(jié)構(gòu)，以將固定線路基板固定于散熱片上。
綜上所述，本發(fā)明的芯片封裝結(jié)構(gòu)的散熱片具有定位結(jié)構(gòu)，用以固定線路基板。與現(xiàn)有通過黏著層接合線路基板與散熱片的方式相比，本發(fā)明的定位結(jié)構(gòu)可簡化接合步驟，并可有效地將線路基板固定于散熱片上。因此，本發(fā)明可防止線路基板的變形，避免后續(xù)制程的作業(yè)問題，進而提高制程良率。此外，本發(fā)明可使線路基板與散熱片之間緊密貼合，因此可得到較佳的散熱效果，并可提高芯片封裝結(jié)構(gòu)的可靠度。
權(quán)利要求
1.一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，其包括一散熱片、一線路基板、一芯片、若干條焊線及一封裝膠體；散熱片具有一接合面，線路基板配置于該散熱片的該接合面上，且該線路基板具有一開口，其暴露出部分的該接合面；該芯片配置于該開口所暴露的該接合面上，焊線耦接于該芯片與該線路基板之間，該封裝膠體配置于該開口所暴露的該接合面上并覆蓋該芯片、該若干條焊線與部份的該線路基板；其特征在于該封裝結(jié)構(gòu)還包括若干個定位結(jié)構(gòu)，配置于該散熱片上，用以固定該線路基板，并使該線路基板與該接合面緊密貼合。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該若干個定位結(jié)構(gòu)包括位于該接合面的相對兩側(cè)的若干個折邊，而該線路基板的部分邊緣卡置于該若干個折邊內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該若干個定位結(jié)構(gòu)包括配置于該接合面上的若干個定位銷，而該線路基板具有對應(yīng)于該若干個定位銷的若干個定位孔。
4.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于更包括若干個焊球，其配置于該線路基板遠離該散熱片的表面上。
5.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于更包括一黏著膠，其配置于該芯片與該接合面之間。
6.如權(quán)利要求5所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該黏著膠更配置于該線路基板的邊緣與該接合面之間。
7.一種芯片封裝制程，其包括如下步驟提供一散熱片與一線路基板，其中該散熱片具有一接合面，且該散熱片上配置有若干個定位結(jié)構(gòu)，該線路基板具有一第一表面以及一第二表面，且該線路基板具有一開口；將該線路基板的該第二表面朝向該接合面配置，并通過該若干個定位結(jié)構(gòu)將該線路基板固定于該散熱片上，其中該線路基板的該開口暴露出部分的該接合面；配置一芯片于該開口所暴露的該接合面上；進行一打線制程，以通過若干條焊線耦接該芯片與該線路基板；以及形成一封裝膠體于該開口所暴露的該接合面上，以覆蓋該芯片、該若干條焊線與部份的該線路基板。
8.如權(quán)利要求7所述的芯片封裝制程，其特征在于該些定位結(jié)構(gòu)包括位于該接合面的相對兩側(cè)的若干個折邊，而在將該線路基板配置于該接合面時，包括將該線路基板由該散熱片的外側(cè)沿該接合面平移，而使該線路基板的部分邊緣卡置于該若干個折邊內(nèi)的步驟。
9.如權(quán)利要求7項所述的芯片封裝制程，其特征在于該若干個定位結(jié)構(gòu)包括配置于該接合面上的若干個定位銷，該線路基板具有對應(yīng)于該若干個定位銷的若干個定位孔，而將該線路基板配置于該接合面時，包括使該若干個定位銷穿過該若干個定位孔的步驟。
10.如權(quán)利要求7項所述的芯片封裝制程，其特征在于在完成該打線制程之后，更包括于該線路基板的該第一表面上形成若干個焊球。
全文摘要
一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其封裝制程，其中芯片封裝結(jié)構(gòu)包括一散熱片、一線路基板、多個定位結(jié)構(gòu)、一芯片、多條焊線以及一封裝膠體。散熱片具有一接合面，而線路基板是配置于散熱片的接合面上，且線路基板具有一開口，其暴露出部分的接合面。定位結(jié)構(gòu)配置于散熱片上，用以固定線路基板，并使線路基板與接合面緊密貼合。芯片配置于開口所暴露的接合面上，而焊線耦接于芯片與線路基板之間。封裝膠體配置于開口所暴露的接合面上，并覆蓋芯片、焊線與部份的線路基板。此芯片封裝結(jié)構(gòu)具有較高的可靠度與制程良率。
文檔編號H01L23/31GK101026136SQ200610059020
公開日2007年8月29日 申請日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月24日
發(fā)明者黃正維, 姚光威 申請人:日月光半導體制造股份有限公司